1、专题限时训练5 功、功率、动能定理时间:45分钟一、单项选择题1.(2018·全国名校联考)如图所示,静止在水平地面上的物体,受到一水平向右的拉力F作用,F是随时间先逐渐增大后逐渐减小的变力,力F的大小随时间的变化如表所示,表格中的Ffm为物体与地面间的最大静摩擦力,设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则( C )t(时刻)01s2s3s4sF(数值)0Ffm2FfmFfm0A.第2s末物体的速度最大B.第2s末摩擦力的功率最大C.第3s末物体的动能最大D.在0~3s时间内,拉力F先做正功后做负功解析:在0~1s时间内,物体所受水平拉力小于最大静摩擦力,物体静止;在1~3s时间内,
2、物体受到的拉力大于最大静摩擦力,物体一直做加速运动,3s末物体的速度达到最大,动能最大,故A、B项错误,C项正确;拉力F始终与位移方向相同,一直做正功,故D项错误.2.(2018·济宁模拟)如图所示的竖直轨道,其圆形部分半径分别是R和,质量为m的小球通过这段轨道时,在A点时刚好对轨道无压力,在B点时对轨道的压力为mg.则小球由A点运动到B点的过程中摩擦力对小球做的功为( A )A.-mgRB.-mgRC.-mgRD.-mgR解析:在A处对小球由牛顿第二定律得mg=m,vA=,在B处对小球由牛顿第二定律得mg+FN=m,又FN=mg,解得vB=,小球由A到B的过程由动能定理得m
3、g(2R-2×)+Wf=mv-mv,解得Wf=-mgR,故A正确.3.(2018·江西师大附中模拟)如图所示,竖直放置的等螺距螺线管高为h,该螺线管是用长为l的硬质直管(内径远小于h)弯制而成.一光滑小球从上端管口由静止释放,关于小球的运动,下列说法正确的是( C )A.小球到达下端管口时的速度大小与l有关B.小球到达下端管口时重力的功率为mgC.小球到达下端的时间为D.小球在运动过程中受管道的作用力大小不变解析:在小球到达下端管口的过程中只有重力做功,故根据动能定理可知mgh=mv2,解得v=,小球到达下端管口时的速度大小与h有关,与l无关,故A错误;到达下端管口的速度为v
4、=,速度沿管道的切线方向,故重力的瞬时功率为P=mgcosθ,θ为小球到达下端管口时速度方向与重力方向的夹角,故B错误;小球在管内下滑的加速度为a=,设下滑所需时间为t,则l=at2,t==,故C正确;小球运动速度越来越大,做的是螺旋圆周运动,根据Fn=可知,支持力越来越大,故D错误.4.一物体静止在粗糙水平地面上.现用一大小为F1的水平拉力拉动物体,经过一段时间后其速度变为v.若将水平拉力的大小改为F2,物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v.对于上述两个过程,用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功,Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功,则( C )
6、拉力的作用,由静止开始沿直线运动,物体的加速度a和速度的倒数的关系如图所示.物体的质量为m=1kg,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( A )A.物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1B.物体速度为1.5m/s时,加速度大小为2m/s2C.拉力的最大功率为6WD.物体匀加速运动的时间为1s解析:由图象可知物体速度为0~1m/s过程中做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,在速度为1~3m/s过程中,拉力以恒定的功率拉动物体,由牛顿第二定律得-Ff=ma,从图中代入数据得,P-Ff=0,P-Ff=2,解得P=3W,Ff=1N,故C错误;又Ff=μmg,解得